沸石转轮+RCO催化燃烧设备是目前国内有机废气处理领域应用较成熟、实用的工艺。采用吸附-脱附-冷却三项连续程序,边吸附边脱附。
沸石转轮
沸石转轮先对有机废气吸附收集、压缩、提高浓度,然后再把高浓度的废气分子从沸石转轮中脱附出来,送入催化氧化炉(CO炉)中进行无焰燃烧,达到对有机废气净化的目的。
沸石转轮+RCO催化燃烧工艺图
中博环保沸石转轮+RCO设备主要由废气预处理系统、沸石转轮吸附浓缩系统、脱附系统、催化燃烧系统、冷却干燥系统和自动控制系统等组成。
转轮+RTO工艺:
大风量低浓度VOCs 废气经沸石转轮吸附净化,净化后气体经烟囱高空排放,当沸石转轮上吸附了较多VOCs 气体后,经马达转动,沸石转至脱附区进行高温脱附,脱附的高温气体就是由RTO 分解VOCs 产生的大量热能来进行换热脱附。
转轮可通过气体中含VOCs 的浓度大小来设置脱附区、脱附风量的大小,这样就可以根据风量大小、气体浓度大小来设计合理的浓缩比及相应的转轮、RTO 大小。
活性炭、活性氧化铝及沸石分子筛是目前常用的吸附材料。
在国内,活性炭是常用的有机废气吸附材料,但随着国内外针对吸附新材料的不断研究及探索, 针对VOCs 吸附的沸石分子筛逐步取代了活性炭,它具有吸附性强、不可燃及较大的吸附、脱附能力等特点,近几年在废气治理行业中得到认可并大量使用。
技术特点
1、净化效率高,可达97%以上;
2、采用板式换热器,热效率可达70%以上;
3、氧化温度低,不产生NOx;
4、可适用于间歇运行且安全性能高;
5、不产生危废,沸石不可燃,脱附温度可高达200℃,脱附完全,不会形成危险废弃物;
6、污染物处理能力稳定,沸石由于脱附完全,吸附容量几乎不变,对污染物处理能力较稳定;
7、使用寿命久,沸石作为安全可靠的VOCs治理途径,它的使用寿命长,它的物理和化学性质佳,具有不可燃性,即便在高温状态下也不会产生自燃现象,寿命比同类产品高出多倍。可5-10年不更换。
沸石分子筛转轮分为吸附区、脱附区、和冷却区三个功能区域,各区域由耐热、耐溶剂的密封材料分隔开,分子筛转轮在各个功能区内连续运转。
在吸附区(吸附区面积为S1)废气中VOCs被沸石分子筛吸附除去,有机废气被净化后从沸石分子筛转轮处理区排出。吸附在分子筛转轮中的VOCs在脱附区(脱附区面积为S2)经过200℃小风量的热风处理而被脱附、浓缩,浓缩倍数一般为5-30倍。再生后的沸石分子筛转轮在冷却区被冷却。经过冷却区的空气,经过加热后做为再生空气使用,达到节能的效果。脱附出来的高浓缩废气送入催化燃烧炉,借助催化剂可使有机废气在较低的起燃温度条件下发生无焰燃烧,并氧化分解为CO2和H2O,同时放出大量热,释放的热量用来加热脱附气流和换热另做其他用途。
1.沸石转轮吸附浓缩+催化燃烧工艺中沸石的结构和特性
沸石是沸石族矿物的总称,是含水碱金属或碱土金属的铝矿石。现 已经发现的沸石达36种,它们具有架状结构的共同性质,即在它们的结晶中分子像搭架一样连接,在中间形成了很多空洞。 沸石具有吸附性、离子交换性、催化剂和耐酸耐热性等性能,被广泛用作吸附剂、离子交换剂和催化剂等材料,也可用于气体的干燥、净化、污水处理等。
2.沸石转轮吸附浓缩+催化燃烧工艺的工作原理
有机废气吸附在沸石轮上的目的是将VOCs废气从大风量浓缩到小风量高浓度,因此在小风量的情况下,高浓度的VOCs气体可以更有效地在燃烧炉中处理
大风量、低浓度的VOCs废气进入的沸石转轮中,废气中的VOCs的大部分被转轮上的沸石吸附,废气中的VOCs的含量大幅度减少,变成比较清洁的气体排放到大气中,经过转轮吸附再高温脱附出高浓度废气,可降低后续处理成本。
利用沸石浓缩转轮,将大风量、低浓度废气浓缩成小风量、高浓度废气,再通过催化燃烧工序,使有机成分转化变成无害的和水,达到了去除VOCs的目的。 有机废气成分的去除效率可达到95%以上。
1、沸石分子筛是结晶酸盐,以其规整的晶体结构、均匀一致的孔分布和可调变的表面性质,标志着他有着很强的吸附能力,沸石转轮是将基材浸入沸石液或是将沸石材料、玻璃纤维等原材料,按照一定的配方比例,粘结压制成型材,并裁装整齐做成沸石模块,利用沸石分子筛的吸附能力对废气中的VOCs进行吸附净化,达标排放。
2、催化燃烧技术可以在较低温度(300~500℃)下实现对VOCs 进行氧化分解反应,生成CO2和H2O,是一种节能的废气处理技术,VOCs催化剂活性组分可降低反应的能垒,促进自由基的生成,使VOCs的催化氧化能在较低温度下进行,降低处理所需能耗。
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